El gas natural

Si el petróleo es el malo (pero atractivo) en la película, el denostado carbón hace, sin duda, el papel de feo; y el gas natural representa el papel de guapo, en la triada de los combustibles fósiles.

El gas natural es natural en cuanto a que se encuentra en la Naturaleza, por oposición al GLP, los gases de síntesis u otros gases combustibles que tenemos que fabricar. Por lo tanto, el gas natural es tan natural como el petróleo, como el carbón, como el uranio o el antimonio. Lo digo por si alguien se había dejado influenciar por el apellido «natural» que, como el «bio», es usado ampliamente por las compañías de publicidad para vestir de verde cualquier engendro, pues parecen aludir a cualidades positivas.

Dejémoslo claro desde el principio: el gas natural es un combustible fósil, como lo es el petróleo o el carbón. De hecho, se suele encontrar en los mismos yacimientos de petróleo (gas natural asociado) y se explota conjuntamente. Su origen es el mismo, restos orgánicos que quedaron sepultados durante millones de años bajo sedimentos. A mayor temperatura en que quedaron sepultados, y por lo tanto a mayor profundidad, se produjo mayor proporción de gas natural respecto del petróleo. Es por lo tanto en los yacimientos más profundos donde encontramos exclusivamente gas natural.

El gas natural, tras ser limpiado en boca de pozo (eliminando vapor de agua, sulfuro de hidrógeno, CO2…), está compuesto casi completamente de metano, el hidrocarburo más simple (CH4), y algo de etano (otro gas algo más denso).

Según los datos que dimos al principio de la entrada anterior, el metano es el hidrocarburo con mayor poder calorífico (y el combustible, sólo por detrás del hidrógeno). También es el hidrocarburo que menos CO2 emite en su combustión por unidad de energía. Si a esto le añadimos que es, en condiciones normales, un gas, es decir, permite una mezcla íntima en el quemador con el comburente (oxígeno) dando una combustión extremadamente eficiente que permite operar en plantas de ciclo combinado.

Un ciclo combinado surge de la combinación de una turbina de gas (como los reactores de los aviones, operando según un ciclo de Brayton) cuyos gases de escape (a más de 1000ºC) son aprovechados en un intercambiador de calor para generar vapor que mueva una turbina de vapor (ciclo de Rankine).

De esta forma, obtenemos rendimientos superiores a los que obtendríamos utilizando una u otra turbina de forma independiente (en torno al 55%). Recordamos que rendimientos superiores no sólo permiten obtener mayores beneficios económicos a la eléctrica, sino también obtener más energía por unidad de CO2 emitida, de ahí su interés para todos.

Otra ventaja del gas natural es que su desulfuración es muy sencilla y eficaz (a diferencia del carbón y del petróleo), con lo cual podemos evitar, desde el origen, la emisión de óxidos de azufre.

Es un combustible limpio (más bien fácil de limpiar) y del que se puede obtener mucha energía (tanto en laboratorio, como en condiciones reales con los ciclos combinados) por unidad de masa. ¿Cuál es pues el problema? Pues que el gas natural tiene una densidad muy baja, con lo que tiene muy poca energía por unidad de volumen en condiciones normales, la menor de todos los hidrocarburos. Esto afecta principalmente a su transporte y a su aplicación en motores de automoción, pues tendríamos que disponer de depósitos gigantescos.

De hecho, debe a la complicación del transporte por su naturaleza gaseosa la poca aceptación que ha tenido hasta tiempos recientes. De hecho, en la mayoría de los casos se obtenía como subproducto en los pozos de petróleo, donde se quemaba en las antorchas a puta pérdida, a no ser que hubiera en las proximidades algún centro de consumo.

En los últimos años, el consumo de gas natural más allá de las zonas productoras se ha disparado, gracias al avance en las tecnologías de transporte. Las formas de transportar gas natural son:

– gasoductos: enormes conductos que llegan a alcanzar miles de kilómetros en los cuales el gas viaja a presiones de hasta 60 bar, desde las zonas de producción a las de consumo. Es el método más barato y energéticamente eficiente pero tiene varias complicaciones. Una técnica, pues es muy difícil tender línea por debajo del océano (aunque es posible, como el Langeled que une escandinavia con UK o los que vienen de Argelia y Marruecos hasta Europa). Otra es, evidentemente, económica, pues son infraestructuras muy costosas, que sólo justifican esa inversión si hay previsiones de consumo muy elevadas.

La tercera cuestión es de índole política. Pues no sólo entra en juego los intereses del productor y el consumidor, sino también los de los países por los que pasa el gasoducto. Y ahora, hablemos de Rusia. Rusia (Gazprom) es el gran productor de gas mundial, y cuenta con las mayores reservas. Para que funcionen las calefacciones y los ciclos combinados de Europa, dependemos del gas ruso. También recibimos de Noruega y Holanda, pero sus reservas se están acabando (Francia, España y Portugal estamos más ligados a los países de la otra margen del Mediterráneo, que son nuestros mayores suministradores).
Pero buena parte del gas ruso entra en Europa a través de Ucrania, la cual permite el paso con bajos peajes al gas ruso, a cambio de comprarlo a precios preferentes. Cuando existen disensiones entre ambos, Ucrania cierra el grifo, haciendo temblar (de frío) a media Europa.

Cada invierno es la misma amenaza. Es por ello que los europeos promueven la construcción de un gasoducto alternativo, Nabuco, que traería gas desde los campos del Caspio a través de Georgia y Turquía, evitando el paso por Rusia. Pues Rusia, hasta ahora, no sólo comercializa su propio petróleo y gas, sino también el de las antiguas repúblicas soviéticas del Cáucaso y Asia Central. Evitar esta hegemonía energética que convierten a Rusia en pieza clave es un objetivo esencial de las políticas de Europa y EEUU. Analizar la red de gasoductos y oleoductos de Eurasia, dominada por el gigante ruso (suministra gas y petróleo también a China, y pronto suministrará también a Japón), nos permite entender buena parte de la política internacional (el Gran Juego) de las últimas décadas hasta el presente, desde el conflicto de Georgia con Muscú a cuenta del independentismo Osetio, o la invasión de Afganistán.

– GNL. Pero existe otra forma de transportar gas natural, que es como GNL (gas natural licuado). Bajando su temperatura hasta los -169ºC, el metano se convierte en líquido, aumentando enormemente su densidad y haciendo posible embarcarlo en grandes buques llamados metaneros. El proceso de licuefacción es bastante costoso en términos energéticos, y consume el 8% del gas natural (un tren de sucesivos ciclos de compresión, enfriamiento y laminación o expansión adiabática). Una vez licuado y embarcado en los metaneros (como petroleros, pero con depósitos bien aislados para mantener tan bajísima temperatura) es llevado a los centros de consumo, donde se descarga y se regasifica (calentándolo). Durante el transporte, parte del metano líquido pasa de nuevo a gas. Ese gas es el que se emplea para hacer funcionar los motores del barco y, al mismo tiempo, mantener la temperatura tan baja del resto del metano líquido (al evaporarse, roba del entorno el calor latente de vaporización, enfriándolo, un proceso análogo al fresquito que notamos cuando nos acercamos, sudorosos, a un ventilador). El consumo de gas en el transporte es, evidentemente, proporcional a la longitud de la travesía. Indonesia, Qatar, Nigeria o Argelia son países con varios trenes de licuefacción, y son la única alternativa para aquellos productores que están geográficamente muy alejados de los centros de consumo. Todo el gas natural consumido en Japón y Corea, y aproximadamente la mitad del español, llega en estado líquido.

En cuanto a precios, el gas natural está entre el estable carbón (aunque la burbuja global de la que hablábamos también le afecto) y el volátil petróleo, cuya cotización se inflama con más rapidez que el propio combustible a la menor noticia.

Y ahora, para el final, lo más divertido: las reservas.

Leedlo con detenimiento y limitando el espanto. Los principales productores europeos, Noruega y Holanda, se están quedando sin reservas. Ello significa para Europa depender completamente de Rusia, más el que aporte Nabuco. Menos los tres Estados que antes mencioné, que estamos conectados a la red mediterránea.

Pero mucho peor es la situación de EEUU. Casi la cuarta parte de la electricidad generada en USA es con ciclos combinados de gas, y su industria y sector residencial son el mayor consumidor de gas del mundo. EEUU produce buena parte del gas que consume, pero su nivel de producción es tan alto, que está agotando a la velocidad del rayo sus reservas: durarán poco más del 2020 a este ritmo. La otra parte del gas que necesita la superpotencia lo importa de Canadá, pero Canadá está aún en peores condiciones pues sus reservas se agotarán en unos pocos años. Además, Canadá está restringiendo sus importaciones pues necesita ese gas para una actividad mucho más lucrativa: extraer y convertir el betún de las arenas bituminosas de Athabasca en crudo.

La situación se agrava si pensamos en que EEUU tiene aún menos petróleo, y la necesidad de electrificar su ineficiente modelo de transporte (ferrocarril y vehículos eléctricos), metiendo aún más presión sobre el sistema eléctrico, que tendrá que prescindir a medio plazo de sus ciclos combinados.

O uranio o carbón, no hay otra alternativa. Y además, llenar costas y montañas de aerogeneradores.

Termino dejando un enlace a una entrada muy interesante sobre el comercio de Emisiones de CO2 y su alternativa: un impuesto a las emisiones.